Sulfure de tricarbone

Le sulfure de tricarbone^[2], ou monosulfure de tricarbone, est un composé radicalaire de formule chimique :C=C=C=S. Il s'agit d'un hétérocumulène très réactif terminé par un hétéroatome de soufre et détecté dans le milieu interstellaire, par exemple dans le TMC-1^[3] ou dans la nébuleuse de Kleinmann-Low^[4], au cœur de la nébuleuse d'Orion. Le rapport de concentration entre le monoxyde de tricarbone C₃O et le sulfure de tricarbone C₃S reflète le rapport de concentration entre l'oxygène et le soufre dans le nuage moléculaire. Les rapports de concentrations des analogues à l'oxygène et au soufre suivent la même tendance^[3]. Il peut s'agir de nuages froids et sombres, ou au contraire de nuages chauds^[4]. Du C₃S a également été détecté dans l'exosphère d'étoiles carbonées de la branche asymptotique des géantes, par exemple autour de l'étoile CW Leonis^[5].

Sulfure de tricarbone
Structure du sulfure de tricarbone.
Identification
Nom UICPA	3-Sulfanylidènepropa-1,2-dién-1-ylidène
Synonymes	monosulfure de tricarbone
No CAS	109545-35-9
Propriétés chimiques
Formule	C3S  [Isomères]
Masse molaire[1]	68,097 ± 0,007 g/mol C 52,91 %, S 47,09 %,
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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Le moment dipolaire du sulfure de tricarbone vaut 3,704 D. La longueur de la liaison :C=C terminale est de 127,5 pm, celle de la liaison C=C centrale est de 129,2 pm, et celle de la liaison C=S est de 153,5 pm. Le fait que les liaisons entre les atomes de carbone aient des longueur semblables confirme leur nature de liaisons doubles^[3]. La molécule présente une bande d'absorption infrarouge caractéristique à 2 047,5 cm⁻¹ due à l'étirement d'une liaison C=C^[2].

Réactions

Tout comme le thioxoéthénylidène C₂S qui lui est apparenté, le sulfure de tricarbone peut être obtenu par décharge luminescente à travers un gaz de disulfure de carbone CS₂ dans l'hélium.

Les raies d'émission micro-ondes de certaines transitions rotationnelles correspondent à des raies jusqu'alors non identifiées dans le nuage moléculaire du Taureau^[6],[7]. Les concentrations maximales s'obtiennent sous une pression de CS₂ de 0,02 torr.

On pense que, dans les nuages moléculaires, le mécanisme de formation serait ⋮CH + :CCS ⟶ ·H + :CCCS^[8]. Sur les grains de poussière cosmique, le mécanisme sous irradiation à la lumière visible ou ultraviolette serait CCC + H₂S ⟶ CCC•HSH ⟶ CCCS + H₂. Cette réaction a été reproduite dans une matrice d'argon solide^[2].